基于時間同步的高吞吐量區(qū)塊鏈的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-02-10 18:10
隨著對區(qū)塊鏈技術研究的深入,區(qū)塊鏈技術面臨的一些問題也逐漸暴露,例如交易吞吐量過低,區(qū)塊鏈容量消耗過大等,其中對區(qū)塊鏈技術發(fā)展制約最嚴重的就是交易吞吐量過低的問題。著名的比特幣平均吞吐量僅為7筆交易每秒,而以太坊的吞吐量也僅有15筆交易每秒。現(xiàn)有的解決交易吞吐量的方法包括對區(qū)塊結構進行改造、鏈下交易和減少共識節(jié)點等方法。但是對區(qū)塊結構的改造并不能很好的解決問題,同時又衍生出了一些新的安全以及驗證交易量等問題;鏈下交易和減少共識節(jié)點雖然能夠解決問題,但是這兩種方法的中心化策略又會使區(qū)塊鏈失去其高度去中心化的特性。同時現(xiàn)有區(qū)塊鏈對節(jié)點的時間戳誤差的容忍度過高,使得交易不能夠根據(jù)真實發(fā)生時間來定序,造成了區(qū)塊鏈失去了在即時應用上的發(fā)展前景。本文希望設計出一種新的共識算法,同時提升區(qū)塊鏈的交易吞吐量和對交易按照真實發(fā)生時間定序兩個問題。本文從節(jié)點時間戳入手,設計了一種時間證明共識算法(Po T)。該算法分為兩個部分,第一部分是對全網(wǎng)的節(jié)點時間進行同步,第二部分是利用同步過時間的全網(wǎng)節(jié)點設計并完成節(jié)點共識算法。節(jié)點時間同步部分利用實驗測試了不同節(jié)點規(guī)模下的算法耗時,證明了本文設計的節(jié)點時間同步算...
【文章來源】:電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈的基礎架構模型
第二章理論基礎概述9圖2-2比特幣數(shù)據(jù)結構示意圖由圖2-2我們可以看到,比特幣的區(qū)塊數(shù)據(jù)包括區(qū)塊頭,交易計數(shù)器,交易列表三個部分,其中區(qū)塊頭包含著該區(qū)塊的一些基本信息,而交易計數(shù)器和交易列表這兩部分用來保存區(qū)塊中的交易。對于區(qū)塊頭這一結構的細節(jié),圖2-3有著一個更加詳細的展示。圖2-3比特幣區(qū)塊頭結構細節(jié)示意圖由圖2-3我們可以看到,區(qū)塊頭中包含了前一區(qū)塊的哈希值(PreHash),墨克樹的根哈希值(RootHash),時間戳(TimeStamp),挖礦難度值(nBits)以及nonce值,其中兩個連續(xù)的區(qū)塊之間通過PreHash值來進行連接,這種數(shù)據(jù)結構是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)具有不易篡改性的基矗當攻擊者想要去篡改一個區(qū)塊的交易內(nèi)容從而實現(xiàn)獲利的時候,他修改的不僅僅是這條交易內(nèi)容,整個區(qū)塊的哈希值也隨之改變,由于PreHash的存在,使得下一個區(qū)塊中的信息跟前一區(qū)塊信息不能對應,其他人很
第二章理論基礎概述9圖2-2比特幣數(shù)據(jù)結構示意圖由圖2-2我們可以看到,比特幣的區(qū)塊數(shù)據(jù)包括區(qū)塊頭,交易計數(shù)器,交易列表三個部分,其中區(qū)塊頭包含著該區(qū)塊的一些基本信息,而交易計數(shù)器和交易列表這兩部分用來保存區(qū)塊中的交易。對于區(qū)塊頭這一結構的細節(jié),圖2-3有著一個更加詳細的展示。圖2-3比特幣區(qū)塊頭結構細節(jié)示意圖由圖2-3我們可以看到,區(qū)塊頭中包含了前一區(qū)塊的哈希值(PreHash),墨克樹的根哈希值(RootHash),時間戳(TimeStamp),挖礦難度值(nBits)以及nonce值,其中兩個連續(xù)的區(qū)塊之間通過PreHash值來進行連接,這種數(shù)據(jù)結構是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)具有不易篡改性的基矗當攻擊者想要去篡改一個區(qū)塊的交易內(nèi)容從而實現(xiàn)獲利的時候,他修改的不僅僅是這條交易內(nèi)容,整個區(qū)塊的哈希值也隨之改變,由于PreHash的存在,使得下一個區(qū)塊中的信息跟前一區(qū)塊信息不能對應,其他人很
【參考文獻】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈吞吐率提升研究[J]. 潘業(yè)達,陳恭亮,郭乃網(wǎng). 通信技術. 2019(01)
[2]區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問題和政策建議[J]. 梅海濤,劉潔. 電信科學. 2016(11)
碩士論文
[1]基于區(qū)塊鏈技術的溯源系統(tǒng)[D]. 劉家稷.電子科技大學 2019
本文編號:3619293
【文章來源】:電子科技大學四川省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
區(qū)塊鏈的基礎架構模型
第二章理論基礎概述9圖2-2比特幣數(shù)據(jù)結構示意圖由圖2-2我們可以看到,比特幣的區(qū)塊數(shù)據(jù)包括區(qū)塊頭,交易計數(shù)器,交易列表三個部分,其中區(qū)塊頭包含著該區(qū)塊的一些基本信息,而交易計數(shù)器和交易列表這兩部分用來保存區(qū)塊中的交易。對于區(qū)塊頭這一結構的細節(jié),圖2-3有著一個更加詳細的展示。圖2-3比特幣區(qū)塊頭結構細節(jié)示意圖由圖2-3我們可以看到,區(qū)塊頭中包含了前一區(qū)塊的哈希值(PreHash),墨克樹的根哈希值(RootHash),時間戳(TimeStamp),挖礦難度值(nBits)以及nonce值,其中兩個連續(xù)的區(qū)塊之間通過PreHash值來進行連接,這種數(shù)據(jù)結構是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)具有不易篡改性的基矗當攻擊者想要去篡改一個區(qū)塊的交易內(nèi)容從而實現(xiàn)獲利的時候,他修改的不僅僅是這條交易內(nèi)容,整個區(qū)塊的哈希值也隨之改變,由于PreHash的存在,使得下一個區(qū)塊中的信息跟前一區(qū)塊信息不能對應,其他人很
第二章理論基礎概述9圖2-2比特幣數(shù)據(jù)結構示意圖由圖2-2我們可以看到,比特幣的區(qū)塊數(shù)據(jù)包括區(qū)塊頭,交易計數(shù)器,交易列表三個部分,其中區(qū)塊頭包含著該區(qū)塊的一些基本信息,而交易計數(shù)器和交易列表這兩部分用來保存區(qū)塊中的交易。對于區(qū)塊頭這一結構的細節(jié),圖2-3有著一個更加詳細的展示。圖2-3比特幣區(qū)塊頭結構細節(jié)示意圖由圖2-3我們可以看到,區(qū)塊頭中包含了前一區(qū)塊的哈希值(PreHash),墨克樹的根哈希值(RootHash),時間戳(TimeStamp),挖礦難度值(nBits)以及nonce值,其中兩個連續(xù)的區(qū)塊之間通過PreHash值來進行連接,這種數(shù)據(jù)結構是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)具有不易篡改性的基矗當攻擊者想要去篡改一個區(qū)塊的交易內(nèi)容從而實現(xiàn)獲利的時候,他修改的不僅僅是這條交易內(nèi)容,整個區(qū)塊的哈希值也隨之改變,由于PreHash的存在,使得下一個區(qū)塊中的信息跟前一區(qū)塊信息不能對應,其他人很
【參考文獻】:
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈吞吐率提升研究[J]. 潘業(yè)達,陳恭亮,郭乃網(wǎng). 通信技術. 2019(01)
[2]區(qū)塊鏈的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、存在問題和政策建議[J]. 梅海濤,劉潔. 電信科學. 2016(11)
碩士論文
[1]基于區(qū)塊鏈技術的溯源系統(tǒng)[D]. 劉家稷.電子科技大學 2019
本文編號:3619293
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